空间量子化与经典力学.doc

空间量子化与经典力学 ――空间量子化系列论文之四 摘要：本文在量子化弹性空间的背景下，分析牛顿（S.L.Newton）力学主要结论的微观基础，给出了质量乃刻画粒子对量子空间排开作用强度的物理量这一基本概念。分析了作用的矢量合成原理、引力的起源、平方反比定律的机理，揭示了引力的本质乃量子空间的弹性回复作用。给出了胡克（R,Hooke）定律乃物理学第一定律的论断。本文讨论了核密度与空间基本长度的关系，并以新的物理学思想讨论了牛顿力学定律。 关键词：元空间、空子、量子空间、核密度、空间弹性常数、空间质密度、空间基本长度、时间基本长度。 一．质量的意义 现代物理实验证实，原子核的体积总是正比于原子的质量数，正比于原子核的质量，其关系式为 （4－1） （4－2） 式中、分别为原子核的半径、体积，A为质量数，为一常数（）。原子核近似为一球体，式（4－2）表示核物质的分布是均匀的，不同原子核有相同的质密度，若用表示，则 把密度为数量级的物质称作超致密物。我们强调指出量子空间，对元空间和实体物质有极强的束缚作用。而在量子空间存在、运动的超致密物体，对量子空间有排开作用，不同于原子、分子及它们组成的宏观客体，空子不能自由透入超致密物体内部。 这里核密度的常数性质有特别重要的意义，粒子的质量正比于核子数，不同粒子的质密度趋于同一常数，这就告诉我们质量这一基本物理量同超致密物的几何体积有直接关系。在量子空间中，粒子排开一同自己体积大小相同的空间，使粒子占据的几何体积上的空子向外围排开，迫使粒子邻域的空子发生弹性形变与位移。而形变、位移的空子通过空子之间的联结，使相邻空子发生形变、位移，一层一层向外围传开，从而使粒子邻域局部量子空间发生形变，激发一以粒子为源的引力场。 粒子为一球体，对量子空间的排开作用各向同性，均匀向四周传开。依假设空子及由其构成的量子空间有极强的刚性，不吸收由其传递的作用，故在以粒子质心为心，包裹粒子的同心球面族中的任一球面上，空子所传递的排开作用为一常量。 另一方面，粒子又受到量子空间回复平衡状态的弹性回复作用，该作用通过空子施于粒子表面，作用量的大小同粒子排开的量子空间的体积成正比、同粒子的体积成正比。这一作用同粒子对量子空间的排开作用为同一作用的正反两面，在量上为同一常数。关于这一常量我们以表示，为量子空间的弹性形变常数。 依量子空间论的观点，粒子的质量是刻画粒子排开邻域空子，在量子空间激发引力场强弱的物理量。我们将这一已局部弯曲形变的量子空间称作引力场。倘若不存在空子及由其构成的量子空间，不存在量子空间弹性形变回复作用，质量则无从谈起。既然引力场表现为量子空间的弯曲形变，假若这一弯曲形变不是由粒子的存在而激发,而是以某种方式所激发，那么这种方式的效果就等价于产生一有确定质量的粒子。比如，在量子空间以某种方式能使粒子几何体积内的空子全部排出该几何体之外，形成一同粒子体积相当的实在的真空，该球形空穴将激发一同粒子全同的引力场，从而获得同粒子相同的质量，如图（4－1）所示。 不仅为原子核的质密度，更一般地，它是在量子空间可视作实体粒子的共通质密度。关于粒子质量标度的思想可以这样来表述： 粒子的质量同粒子排开量子空间体积成正比，同粒子对量子空间的排开作用成正比。注意到的常数性质，即使不考虑表示核密度的意义，我们总可以根据定义一新的物理量，来等价地表征粒子对量子空间的排开作用，我们将这一新的物理量称作质量，并以表示。因此，如果粒子排开量子空间的几何体积为V，对量子空间的排开作为，则定义粒子的质量。 必须强调指出，像质量这样的基础概念，是不能由既有概念、理论导出的，事实上，质量是由这一关系式定义的。 量子空间对空子、实体物质有极强的作用。假如我们果真能在量子空间造出大小的真空，则无异于搬来亿吨的物质，足见作用之巨大了。然而就自然界绝大多数宏观物体的结构而言，以空子的大小审视稀疏得近乎为“真空”，量子空间对物体的作用仅施于像核这类超致密体上。宏观物体内部则因“弥漫”着空子，因而觉察不出、量子空间的存在与作用，就象我们觉察不到大气压强一样。 二．量子空间的形变 现在分析量子空间引力场的特征，讨论粒子邻域量子空间的形变，为叙述方便，引入空子层和空间球模型的概念。 空子层 量子空间由空子呈点阵结构构成，但为了分析方便，可以把有相同特征的空子设想为一空子层。粒子邻域同心球面上的空子，受粒子作用的强度相等，形变、位移量相同，于是就把具有上述相同特征的空子设想为一空子层。又如，相对于量子空间运动的粒子，一方面排开邻域的空子，一方面受回复平衡状态的空子